[發明專利]一種植物纖維素和木質素混合物硝酯化制備燃料的方法

有效

• 申請號: 201811213944.1
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109504487B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 梅萬倫
• 申請（專利權）人: 梅萬倫
• 主分類號: C10L5/44
• 分類號: C10L5/44
• 代理公司: 成都帝鵬知識產權代理事務所(普通合伙) 51265
• 代理人: 黎照西

1.一種植物纖維素和木質素混合物硝酯化制備燃料的方法，其特征在于，包括以下步驟： （1）植物原料預處理：將植物原料清洗晾干后進行剪切研磨，得到粒度為0 .0374mm～0.300mm≥50％的植物纖維粉料，然后對植物纖維粉料進行水洗分篩、脫水，按不同原料大小選擇性進行蒸煮或微波輻射處理；所述植物原料包括農作物秸稈或竹子；所述蒸煮處理的溫度為98℃～100℃，所述微波處理的微波輻射量為4 .9W/g粉料； （2）制備混合料：將步驟（1）預處理后所得物經沉淀過濾、干燥得到纖維素和木粉的混合料，所述混合料的平均密度為320kg/m³-510kg/m³；所述木粉包括木漿、膠質素和木糖的混合物；對預處理后所得物中粘度過大、發煙量偏高的粉料進行干餾碳化預處理，去除淀粉、木質素和雜質； （3）硝酯化反應：調節混合料的溫度為3℃～48℃，粒度為0 .0374mm～0 .300mm≥50％，含水量小于5％，將混合料加入混酸中進行硝酯化反應，硝酯化反應的溫度為25℃～58℃，反應時間為5min～3h；所述混酸為硝酸與硫酸的混合物，混酸按質量分數計，硝酸濃度為89％-98％，含量為23 .5％-55 .5％，硫酸濃度為89％-98％，含量為37 .0％-69 .0％；水分含量不高于7.5％；所述硝酯化反應是在連續硝化機或間歇硝化機中先加入混酸，然后向混酸中加入混合料攪拌進行硝酯化反應，所述混合料在加入反應前進行梳解和干燥處理； （4）廢酸回收：對硝酯化反應后的硝硫廢酸進行回收循環利用，回收工序如下：將硝酯化反應后的混合物料從硝化機流出，經冷卻的物料，輸入離心分離機分離后，廢酸從漏斗口流出，在酸池中沉淀后由廢酸管路輸入重力分離機進行分離，再經過冷卻沉淀過濾，化驗濃度和成分比例重新配成混酸進行閉路循環利用； （5）安定處理：采用高壓蒸煮技術對硝酯化產物進行安定處理，析出調整過量甘油；采用熱的弱酸和弱堿溶液在高壓條件下依次進行酸煮、堿煮和精洗，所述高壓蒸煮的條件是溫度：150℃-163℃、壓力：0.5MPa-0.7MPa； （6）沉淀洗滌：向步驟（5）所得物中加水稀釋、降溫沉淀過濾，洗滌后得到硝化纖維素混合酯燃料。

2.根據權利要求1所述的植物纖維素和木質素混合物硝酯化制備燃料的方法，其特征在于，所述硝化纖維素混合酯燃料在輸送、運輸、儲藏過程中用水浸泡，保證濕度為19％～28％。

3.根據權利要求1或2所述方法制備得到的硝化纖維素混合酯燃料，其特征在于，是對植物原料直接進行硝酯化處理，使植物中所含能量元素的有機化合物分子中引入硝基物，形成硝酰正離子和苯環行親電芳香取代反應，脫去分子的氫離子得到的燃料；所述燃料的含氮量為6 .5％～12.5％，該燃料經過干燥濕度為≤4 .9％，粒度0 .0374mm～0 .300mm≥50％，壓力為0 .10MPa～1 .36MPa，點火溫度≤235℃，實現在無空氣條件下燃燒，轉化為熱量和氣體能量。